缸筒和缸盖组件

1 确定液压缸油口尺寸

液压缸的油口包括油口孔及连接螺纹。油口可布置在缸筒或缸盖上，油口直径应根据活塞最大速度和油口最高流速确定，计算公式如下：

式中D—液压缸内经，m；

    —液压缸最大输出流速，m/min；

    —油口流动速度，m/min，一般不大于5m/s。

油口连接螺纹尺寸见参考文献[5]，表7-20。

对于无杆腔部位油口：

见参考文献[5]，表7-20，选取M502的链接螺纹尺寸。

对于有杆腔部位油口：

见参考文献[5]，表7-20，选取M422的螺纹连接尺寸。

2确定缸筒和缸盖的连接形式

有参考文献[5]表4-5，居于本设计，缸筒和缸盖的连接形式选用法兰连接。

3选择缸筒和缸盖材料

缸筒选材：铸钢45                                                                                                                                                                                                  

前缸盖选材：铸钢45

后缸盖选材：铸钢45

4计算缸筒和缸盖的结构参数

①缸筒壁厚的计算

本次设计的液压系统为高压系统，因此按厚壁缸筒计算

式中p—液压缸工作压力，MPa；

—试验压力，MPa，工作压力p≤16MPa时，=1.5p；工作压力≥16MPa时，=1.5p；

D—液压缸内径，m；

—缸体材料许用应力，MPa；

取铸钢=120Pa；

②缸筒外径的计算

见参考文献[5]表4-7 标准液压缸的缸筒外径系列，选取的液压缸信息如下表2-2。

表2-2

产品系列代号	额定压力	缸筒内径D/mm
F型	25	360
		缸筒外径/mm
		450

 

③缸底厚度h的计算 

对于平型缸底当缸底无油口时

当缸底有油口时

式中—缸底材料许用应力，MPa；

④液压缸头部法兰厚度h的计算

因为在缸筒头部有活塞杆导向孔，故其厚度的计算方法与缸底有所不同。对于常用的法兰式缸头，其厚度的计算方法如下。

式中 F—法兰受力总和，N；，这里取F=2000000N。

     d—密封环内径，m；

     —密封环外径，m；

     q—附加密封压力，Pa；

     —螺钉孔分布圆直径，m；

     —密封环平均直径，m；

     []—法兰材料许用应力，Pa；

 

5缸筒和缸盖的连接计算

缸筒和缸盖采用螺栓连接时，缸筒螺纹处的拉应力为：

螺纹处的切应力：

合成应力为：

式中 K—螺纹拧紧系数，静载时K=1.25~1.5；动载时K=2.54；

     —螺纹内摩擦系数，一般取=0.12；

     —螺纹外径，m；

     —螺纹内经，m，一般采用普通螺纹时，=-1.0825t（t为螺纹螺距，m）；

     D—液压缸内经，m；

     []—螺纹材料许用应力，Pa；

     —螺纹材料屈服点，Pa；

     n—安全系数，通常取n=1.5~2.5；

     F—缸筒螺纹处所受的拉力，N；

     Z—螺栓数；

6 缸筒与缸盖的配合

本设计以参考文献[5]，11.3.3 液压缸液压机（单杆双作用活塞缸）装配图及零件图为参照，进行液压缸的结构设计。

缸盖与缸筒的配合采用H9/f9的间隙配合；缸筒与导向套采用H7/g6配合；缸底与缸筒采用H7/g6配合。

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